Biedrība

Lielākais Latvijas Universitātes atbalsta projekts

Ivars Šteinbergs, Alma Mater korespondents.

Šā gada 30. jūnijā noslēdzas plaša mēroga Eiropas Reģionālās attīstības fonda (ERAF) finansētais projekts Nr. 2010/0202/2DP/2.1.1.2.0/10/APIA/VIAA/013 „Atbalsts Latvijas Universitātes starptautiskās sadarbības projektiem un citiem starptautiskās sadarbības pasākumiem zinātnē un tehnoloģijās”. Tā galvenie mērķi ir attīstīt Latvijas Universitātes (LU) zinātnisko darbību un veicināt atpazīstamību Eiropas Savienībā un pasaulē. Viena no daudzajām projektā īstenotajām interesantajām aktivitātēm ir kodolsintēzes reaktoru materiālu izpēte – šo darbu veic LU Ķīmiskās fizikas institūta vadošā pētniece Gunta Ķizāne un viņas kolēģi.

Jaunie enerģijas avoti

Kodolsintēze ir process, kas darbina zvaigznes, to skaitā – mūsu Sauli. Divi vai vairāki atomu kodoli milzīgā ātrumā tiek sapludināti, izveidojot jaunu kodolu, un šai procesā izdalās liels daudzums enerģijas. Eiropas Atomenerģijas kopiena (EURATOM) – starptautiska organizācija, kura galvenokārt pārvalda kodolsintēzes enerģijas projektus, – savā programmā iekļāvusi arī Latvijas zinātniskos spēkus. „Latvijas Universitātei tas ir prestiži,” stāsta pētniece Gunta Ķizāne. „Piedalāmies kā maza laboratorija. Protams, ir daudzi citi lieli institūti, bet arī mūsu ieguldījums ir svarīgs.” Ar Ķīmiskās fizikas institūtā veiktajiem eksperimentiem Latvija palīdz vienam no mūsdienu lielākajiem Eiropas projektiem – veidot un attīstīt reaktoru ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor jeb latīniski „ceļš”). Šo projektu finansē un vada septiņas puses, Eiropas Savienība sedz aptuveni 45% no izmaksām, bet pārējās sešas – ap 9% katra. ITER projekta mērķis ir pāriet no eksperimentālās plazmas fizikas uz reālu kodolsintēzes reaktoru ražotu pielietojamu elektrību. Ar šādu reaktoru tiktu radīts vairāk enerģijas, nekā patērēts. Pirmais reaktors ITER tiks būvēts Kadarašā, Francijas dienvidos, taču šāda mēroga sasniegumiem nepieciešams ilgs laiks, tādēļ pagaidām galvenokārt tiek strādāts pie eksperimentālo iekārtu materiāliem.

Lai kodolsintēzes enerģija atbrīvotos Zemes apstākļos, plazma (jeb pilnīgi jonizēta gāze) ir jāuztur ekstremālās temperatūrās, kas sniedzas simtos miljonu grādu. JET (Joint European Torus) ir iekārta, kurā plazmu iespējams radīt, kontrolēt un izpētīt tieši šādos apstākļos – tas ir viens no dažiem pasaules kodolsintēzes eksperimentiem. Tā ļaus pētīt kodolsintēzi kā drošu, tīru un būtībā neierobežotu enerģijas avotu nākamajām paaudzēm. „JET zinātniskie rezultāti kopā ar pieredzi, kas iegūta, kolektīvi izmantojot JET iekārtas, ir ļāvuši Eiropai ieņemt centrālo lomu globāli finansētās ITER kodolsintēzes iekārtas ar 500–700 MW lielu jaudu plānošanā un veidošanā,” vēstīts Eiropas Kodolsintēzes attīstības vienošanās mājaslapā. Tās zinātnisko programmu un Eiropas ieguldījumu kodolsintēzes pētījumus īsteno un koordinē Eiropas Kodolsintēzes attīstības vienošanās EFDA (European Fusion Development Agreement), un Latvijā EFDA asociētais loceklis ir asociācija EURATOM – Latvijas Universitāte (AEUL).

 

Latviju kā vienu no divdesmit septiņām Eiropas dalībvalstīm AEUL pārstāv LU Cietvielu fizikas institūts, Fizikas institūts un Ķīmiskās fizikas institūts. Pēdējo pārstāv Guntas Ķizānes vadītā Cietvielu radiācijas ķīmijas laboratorija, kas lielajā atbalsta projektā iesniedza savu pētījumu par nākotnes reaktora degvielu – tritiju. Tas nozīmē, ka G. Ķizānes kolēģu darbs ir tieši saistīts ar JET iekārtas materiāliem. Projekta ietvaros zinātnieki no Latvijas ir bijuši EURATOM asociācijā Rumānijā, lai ar ārvalstu kolēģiem apspriestu pētījumu panākumus un rezultātus, ir notikusi sadarbība ar Somijas partneriem, Lježā sarīkota zinātniskā konference par beriliju. Kopā ar doktorantiem Līgu Avotiņu un Mihailu Haļitovu Igaunijā prezentēti jaunākie zinātniskie sasniegumi un atklājumi par projekta tēmu.

 

„Kodoldegviela tritijs viegli saistās ar oglekļa kompozīta materiāliem, ar ko parasti izklāj reaktora plazmas kameru, tādēļ, lai tas nenotiktu, pašlaik JET ir izveidots reaktoram ITER plānotais kameras izklājums (ITER Like Wall, IWL), kurā izmanto volframu. Ja izmanto volframu, tritijs neiekļūst kameras aizsargsienās – tilpumā tā ir gandrīz simts reižu mazāk,” par jaunumiem savā sfērā stāsta pētniece. „Mūsu doktorante Līga Avotiņa kopā ar Mihailu Haļitovu, Inetu Rundāni, Jāni Lapiņu  novērojusi loģisku sakarību, ka materiālu tilpumā tritijs ir vairāk sorbējies vietās, kur  ir amorfa viela, bet tur, kur ir kristāliskā fāze, tur tritijs saistās mazāk.” Tas nozīmē, ka iespējami labāki risinājumi plazmas kameras virsmas izklājumam, līdz ar toreaktora darbība tiek padarīta efektīvāka.novērojusi, ka tur, kur tritijs ir vairāk sorbējies, vairāk ir amorfa viela, bet tur, kur ir kristāliskā fāze, tritijs saistās mazāk.” Tas nozīmē, ka iespējami labāki risinājumi plazmas kameras virsmas izklājumam, līdz ar to reaktora darbība tiek padarīta efektīvāka.

 

Palīdz zinātkāre

Gunta Ķizāne ar atzīst, ka jo vairāk pētot, jo vairāk rodas vēlme izdarīt un izzināt. „Studenti ir zinātkāri, tādēļ mūs interesē vairāk nekā paredzēts par piešķirtajiem līdzekļiem.” Zinātniece, stāsta, ka, lai gan pats praktiskais darbs var šķist viendabīgs, tā rezultātiem ir liela nozīme. „Būtībā jāizpēta reaktora detaļas, mūsu projektā JET divertora elementi, no oglekļa kompozīta materiāla veidoti tādi kā ķieģeļi. Jāpēta, kā tajos  saistījusies viena no kodoldegvielas komponentēm  tritijs, kā tritija uzkrāšanos ietekmē volframa pārklājums. Projekts atver durvis jaunajiem zinātniekiem,  kuri veiksmīgi veic eksperimentus, brauc un ziņo par rezultātiem konferencēs. Projekta īstenošanā ir iesaistīti pat Āgenskalna  Valsts ģimnāzijas 12. klases skolēni Daniels Kurgs un Rihards Zauls, kas izstrādājuši zinātniskos darbus un palīdz pētniekiem,” stāsta G. Ķizāne. 

 

Ieguldījums jaunatnes nākotnē

Šie padziļinātie pētījumi ir tikai neliela daļa no ļoti apjomīga darba, kurā iesaistīts ārkārtīgi daudz zinātnieku. Izmaiņas tajā, kā mēs iegūstam un patērējam enerģiju, būšot jūtamas tikai tuvākajās desmitgadēs, taču katrs nelielais atklājums ir nozīmīgs. „Drīz runāsim par nākamo projektu. Tuvākajā laikā ieplānoti un sākti papildu pētījumu virzieni. Tas, protams, prasa līdzfinansējumu gan no ES, gan Latvijas valsts, bet tas ir ļoti būtiski, jo šis darbs ir ieguldījums jūsu nākotnē – jaunatnes nākotnē,” turpina Gunta Ķizāne. „Šobrīd vēl pozitīvās peļņas nav, bet šie ir darbi, kas augļus nesīs nākotnē, jo mūsu kurināmā resursi iet uz beigām.” Zinātniece salīdzina pašreizējo darbu ar divdesmitajā gadsimtā veiktajiem atklājumiem kodolu dalīšanas reaktoros, kas prasījuši vairāk nekā trīsdesmit gadu smaga darba – gan ķīmiķiem, gan fiziķiem un inženieriem. „Šeit ir līdzīgi – materiālu zinātnēm ir jādod liels ieguldījums, fiziķiem, kuri pētī procesus. Tas ir ilgtermiņa projekts – kā noturēt plazmu, kā panākt vielas stabilu darbību, kā ražot lielās siltuma jaudās, neitronu plūsmās, elektriskos un magnētiskos laukos izturīgus materiālus.” Zinātniece vēl piemin, ka norit darbi arī pie cita veida reaktoriem, kurus Anglijā un Vācijā bijis iespējams aplūkot atbalsta projekta ietvaros.

 

Latvijas tautsaimniecībai labums no šiem pētījumiem gan būs tikai nākotnē, jo risināmo problēmu ir ārkārtīgi daudz. Gan konstrukciju, gan funkcionālie (kodoldegvielu radošie) materiāli vēl prasa lielu ieguldījumu. Turklāt Ķīmiskās fizikas institūtā notiek pētījumi ne tikai par oglekļa kompozītu materiāliem, bet arī, piemēram, par tādiem savienojumiem, kas rada tritiju, par litiju saturošiem savienojumiem, notiek arī berilija izpēte, kas savukārt darbojas kā neitronu pavairotājs (berilijs nepieciešams, lai reaktors pats sevi nodrošinātu ar degvielu). Visi pētījumi ir vienlīdz svarīgi izpētes projekti.

 

Starptautiskā sadarbība

ERAF atbalsta projektā iesniegtie pieteikumi un realizētie komandējumi ir tikai daļa no plašākas starptautiskās sadarbības plāniem. Neatsverams ieguldījums nākotnē būs Latvijas zinātnieku dalība Baltijas inovatīvo projektu attīstības un tehnoloģiju pārneses infrastruktūras – BIRTI – izveidē. Tās ietvaros jau šogad norisinājās diskusija par iespējamiem sadarbības modeļiem starp Baltijas valstīm tehnoloģijas pārneses jomā, jo inovācijas un attīstības pamatos ir sadarbība un savstarpēja saziņa, panākumu apkopošana un to mērķtiecīga izmantošana. BIRTI apvieno Lietuvas, Latvijas un Igaunijas vadošos zinātniekus un piecdesmit inovatīvus Baltijas uzņēmumus. Šo uzņēmumu vidū, piemēram, tiek veidots Baltijas ciklotrona centrs. „Ciklotrons ir protonu vai citu lādētu daļiņu (jonu) paātrinātājs, kurā izmanto spēcīga pastāvīga magnētiskā lauka un vairāku simtu kHz frekvences maiņstrāvas lauka mijiedarbību,” stāsta BIRTI padomes loceklis, LU zinātņu prorektors profesors Indriķis Muižnieks. Ar ciklotrona palīdzību iespējama ātra diagnostika medicīnā – vēzi var konstatēt jau šūnu līmenī.

 

Galvenais ir iespēja satikties

Šis LU atbalsta projekts būtībā ir tendēts uz starptautisko sakaru nodibināšanu. Šajā projektā ir četri sakaru atbalsta veidi: pirmā plašā daļa ir projektu pieteikuma sagatavošana lielās starptautiskās programmās, tad ir komandējumi uz starptautiskām zinātniskām konferencēm, zinātnisko konferenču organizēšana Latvijā, kā arī LU zinātnisko sasniegumu mājaslapa, kurā tiek apkopoti stāsti no LU struktūrvienībām par jaunumiem un atklājumiem pētniecībā.

 

„Taču vislabākais tomēr ir tas, ka cilvēki var aizbraukt un nodibināt kontaktus. Jo, ja gribat piedalīties ES projektos, ir jābūt sakariem, ir jāsatiekas ar cilvēkiem. Un šādu iespēju dod komandējumi un konferences – ar ārzemju kolēģiem veidojas kopīgi raksti, pētījumi, iespējams, pat kopīgs projekta pieteikums,” stāsta projekta koordinatore Ieva Račko. LU, tāpat kā citur Latvijā, zinātnes finansējums nav pietiekams, lai prezentētu savus pētījumus nozīmīgākajos simpozijos un konferencēs. Tādēļ šis atbalsts LU ir īpaši nozīmīgs.

Noslēgumā Ieva Račko izsaka prieku par to, ka pētnieki, kuri aizbraukuši komandējumos, godprātīgi koncentrējas darbam un pilda pienākumus. „Kad jautāju par to, kā veicies, viņi atbildes vietā sāk stāstīt par daudzajiem nodibinātajiem kontaktiem un interesantiem referātiem, nevis, piemēram, par to, cik skaista daba bijusi Jaunzēlandē.”

 

ERAF finansētais projekts Nr. 2010/0202/2DP/2.1.1.2.0/10/APIA/VIAA/013 „Atbalsts Latvijas Universitātes starptautiskās sadarbības projektiem un citiem starptautiskās sadarbības pasākumiem zinātnē un tehnoloģijās”

 

Vairāk par projektu Jūs varat uzzināt LU žurnāla ,,Alma Mater’’ vasaras numurā:  http://www.lu.lv/zinas/t/21155/

Galerija

{gallery}28.05.2013_LU{/gallery}